Методика поверки «Осциллографы цифровые DSO/DSA90000A (90254А, 90404А, 90604А, 90804А, 91204А, 91304А) фирмы "Agilent Technologies", Малайзия» (МП 40313-08)

УТВЕРЖДАЮ

Инструкция

Осциллографы цифровые серии DSO/DSA90000A (90254А, 90404А, 90604А, 90804А, 91204А, 91304А) фирмы «Agilent Technologies», Малайзия

Методика поверки

г. Мытищи

2008 г.

• 1.1  Настоящая методика распространяется на осциллографы цифровые серии DSO/DSA90000A (90254А, 90404А, 90604А, 90804А, 91204А, 91304А) (далее - осциллографы) фирмы «Agilent Technologies», Малайзия, и устанавливает порядок и объем их первичной и периодической поверки.

• 1.2 Межповерочный интервал - 1 год.

2.1 При поверке выполняют операции, представленные в таблице 1. Таблица 1

3 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

• 3.1 При проведении поверки используют средства измерений и вспомогательное оборудо

вание, представленное в таблице 2. Таблица 2

• 3.2 Допускается использование других средств измерений и вспомогательного оборудования, имеющих метрологические и технические характеристики не хуже характеристик приборов, приведенных в таблице 2.

• 3.3 Применяемые средства поверки должны быть исправны, поверены и иметь действующие свидетельства о поверке (отметки в формулярах или паспортах).

• 4.1 К проведению поверки осциллографа допускаются лица, имеющие высшее или среднее специальное образование, квалификационную группу по электробезопасности не ниже 4 с напряжением до 1000 В, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе с электронным измерительно-испытательным оборудованием, и опыт практической работы.

• 5.1 При проведении поверки должны быть соблюдены требования безопасности, предусмотренные «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей», «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей», а также изложенные в руководстве по эксплуатации на приборы, в технической документации на применяемые при поверке рабочие эталоны и вспомогательное оборудование.

• 6.1 Поверку проводить при следующих условиях:

• - температура окружающего воздуха, °C         23 ± 5;

• - относительная влажность воздуха, %           65 ± 15;

• - атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)          100 ±4 (750 ±30);

- параметры питания от сети переменного тока:

- напряжение, В                               220 ± 4,4;

-частота, Гц                                  50 ±0,5.

• 7.1 Перед проведением поверки необходимо выполнить следующие подготовительные работы:

• - выдержать приборы в условиях, указанных в п. 6.2, в течение 1 ч;

• - выполнить операции, оговоренные в руководстве по эксплуатации на поверяемый осциллограф (РЭ) по его подготовке к поверке;

• - выполнить операции, оговоренные в технической документации на применяемые средства поверки по их подготовке к измерениям;

• - осуществить предварительный прогрев приборов для установления их рабочего режима.

• 8.1 Внешний осмотр

  • 8.1.1 При внешнем осмотре проверить:

• - наличие товарного знака фирмы-изготовителя, серийный номер, год изготовления;

• - соответствие комплектности требованиям нормативно-технической документации на конкретную модификацию;

• - состояние лакокрасочного покрытия;

• - чистоту гнезд, разъемов, клемм;

• - отсутствие механических, электрических, химических и тепловых повреждений.

• - комплектность осциллографа должна соответствовать технической документации фирмы «Agilent Technologies, Inc.», США (ТД).

• 8.2 Опробование

  • 8.2.1 Подготовить осциллограф к работе в соответствии с ТД. Проверить отсутствие сообщений о неисправности в процессе загрузки осциллографа. Проверить работоспособность жидкокристаллического экрана, диапазон перемещения линии развертки по вертикали.

  • 8.2.2 Проверить работу органов управления, для чего собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 1.

    Осциллограф

    

    ООО

    К2С-62

    вых. калибратора «У»

Рисунок 1

• 8.2.3 Установить на выходе калибратора «У» установки К2С-62 последовательность прямоугольных импульсов с амплитудой 1 В и частотой следования 1 кГц. Установить число делений 1 и импеданс 1 МОм.

• 8.2.4 На осциллографе нажать кнопку «AUTOSCALE».

• 8.2.5 Уменьшая значение коэффициента развертки осциллографа, наблюдать увеличение ширины изображения импульсов на экране. Увеличивая значение коэффициента отклонения осциллографа, наблюдать уменьшение высоты изображения импульсов на экране.

• 8.2.6 Результаты опробования считать положительными, если в процессе загрузки отсутствуют сообщения о неисправности, на экране осциллографа наблюдается меандр амплитудой 1 В и частотой следования 1 кГц, органы управления исправно работают.

• 8.3 Определение метрологических характеристик

  • 8.3.1 Определение диапазона и относительной погрешности установки коэффициента от

клонения

• 8.3.1.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 2.

  

Выход встроенного калибратора «AUX» Рисунок 2

• 8.3.1.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - повести сброс настроек, нажав кнопку «DEFAULT SETUP»;

• - в меню «ACQUISITION» выбрать «ENABLED AVERAGING» и ввести количество усреднений, равное 256;

• - в меню «CALIBRATION» в выпадающем списке выбрать «DC» (постоянное напряжение на выходе калибратора), затем установить напряжение 15 мВ в строке «LEVEL»;

• - установить коэффициент отклонения 1-го канала 5 мВ/дел.

• 8.3.1.3 Включить на осциллографе функцию автоматического измерения среднего значения напряжения V_avg, и в окне измерений выбрать «MEASURMENT AREA - ENTIRE DISPLAY».

• 8.3.1.4 Нажать кнопку «CLEAR DISPLAY». После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256 записать показания вольтметра Ув7+ и показания I осч+ осциллографа в таблицу 3.

• 8.3.1.5 В меню «CALIBRATION» в выпадающем списке выбрать «DC» (постоянное напряжение на выходе калибратора), затем установить напряжение минус 15 мВ в строке «LEVEL».

• 8.3.1.6 Нажать кнопку «CLEAR DISPLAY». После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256, записать показания вольтметра Vb7- и показания V_ocll. осциллографа в таблицу 3.

Таблица 3

• 8.3.1.7 Повторить п.п. 8.3.1.2 + 8.3.1.6, изменяя напряжение на выходе встроенного калибратора и коэффициент отклонения 1-го канала в соответствии с таблицей 3.

• 8.3.1.8 Повторить п.п. 8.3.1.2 + 8.3.1.7 для остальных каналов осциллографа, при этом выключить проверенный канал.

8.3.1.7 Определить относительную погрешность установки коэффициента отклонения по формуле (1):

• 8.3.1.8 Результаты поверки считать положительными, если диапазон установки коэффициентов отклонения соответствует всем позициям таблицы 3, значения относительной погрешности установки коэффициента отклонения находятся в пределах ± 2 %.

• 8.3.2 Определение полосы пропускания

  • 8.3.2.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 3.

    

    Рисунок 3

  • 8.3.2.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - повести сброс настроек, нажав кнопку «DEFAULT SETUP»;

• - установить коэффициент развертки 16 нс/дел;

• - установить коэффициент отклонения 5 мВ/дел.

• 8.3.2.3 Установить на выходе генератора сигнал с частотой 50 МГц и с амплитудой, соответствующей четырем делениям экрана осциллографа.

• 8.3.2.4 Включить на осциллографе функцию автоматических измерений среднеквадратического значения напряжения V_nns; в окне «измерения» выбрать «MEASURMENT AREA - ENTIRE DISPLAY, RMS TYPE - АС». Записать измеренное значение как ивъгхзомгц-

• 8.3.2.5 Записать показания ваттметра и пересчитать в среднеквадратическое значение напряжения по формуле (2):

^50.^ =л/^^х50^-         (2)

где ивх^омгц - среднеквадратическое значение напряжения, В;

- измеренное значение мощности (показания ваттметра), Вт.

• 8.3.2.6 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 4. Подключить генератор сигналов соответствующий модели осциллографа из таблицы 4.

  Г4- из таблицы 4

  Осциллограф

  

  Тройник

  М3-90

Рисунок 4

Таблица 4

• 8.3.2.7 Установить на выходе генератора сигнал с частотой, равной верхней граничной частоте полосы пропускания осциллографа соответствующей модели осциллографа из таблицы 4.

Примечание - Амплитуду сигнала, если позволяет выходная мощность генератора, желательно (необязательно) увеличить до четырех делений экрана осциллографа.

• 8.3.2.8 Установить коэффициент развертки осциллографа 100 пс/дел.

• 8.3.2.9 Записать показания ваттметра, пересчитанные по формуле из п. 8.3.2.5, как Ugxbtp.

• 8.3.2.10 Записать среднеквадратическое значение напряжения, измеренное осциллографом, как ивыхв.гр.

• 8.3.2.11 Определить по формуле (3) и записать в протокол отношение уровня амплитудно-частотной характеристики осциллографа на верхней граничной частоте полосы пропускания к уровню на частоте 50 МГц.

АЧХррр rgjj] — 7Q|g Ц^вЪ1ХВ.ГР. 1^^6ХВ.ГР.

• 8.3.2.12 Повторить п.п. 8.3.2.2 -г 8.3.2.11 для коэффициентов отклонения 10, 20, 50, 100, 200, 500 мВ/дел, 1 В/дел.

• 8.3.2.13 Повторить п.п. 8.3.2.2 - 8.3.2.12 для остальных каналов осциллографа, при этом выключить проверенный канал.

• 8.3.2.14 Результаты поверки считать положительными, если отношение уровня амплитудно-частотной характеристики осциллографа на верхней граничной частоте полосы пропускания (12 ГГц) к уровню на частоте 50 МГц (при К_откл = 5 мВ/дел) находится в пределах ± 3 дБ.

• 8.3.3 Определение диапазона и относительной погрешности установки коэффициента развертки

  8.3.3.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 5.

Осциллограф

ООО

Г4-192

43-64

Рисунок 5

• 8.3.3.2 Установить на выходе генератора сигнал частотой 1 ГГц и, контролируя частотомером 43-64, добиться значения частоты от 999999700 до 1000000300 Гц.

• 8.3.3.3 На осциллографе нажать «AUTOSCALE» и на экране получить устойчивое изображение временных меток.

• 8.3.3.4 Установить коэффициент отклонения 1-го канала осциллографа 1 мс/дел.

• 8.3.3.5 Отключить автоматическую установку частоты дискретизации и установить частоту дискретизации 1 МГц.

• 8.3.3.6 Наблюдать на осциллографе огибающую биений, вызванных расхождением между временной шкалой осциллографа и частотой сигнала.

• 8.3.3.7 С помощью функции автоматического измерения частоты измерить частоту огибающей биений и записать в протокол как F6_ueH.

Примечание - Если функция автоматического измерения частоты возвратила значение «-» (частота сигнала менее 100 Гц, и во временном окне «10 мс» ее измерить нельзя), увеличить значение коэффициента развертки. При этом следить за тем, чтобы частота дискретизации оставалась равной 1 МГц.

• 8.3.3.8 Определить относительную погрешность установки коэффициента развертки по формуле (4):

8K^=F^-.             (4)

опори.

• 8.3.3.9 Результаты проверки считать положительными, если диапазон установки коэффициента развертки значения, с/дел:

• - от 5-Ю’¹² до 20 (в режиме реального времени);

• - от 5-10’¹² до 5-10'⁷ (в режиме эквивалентного времени)

и значения относительной погрешности установки коэффициента развертки находятся в пределах ±0,9-10‘⁶.

• 8.3.4 Определение диапазона и абсолютной погрешности установки постоянного смещения

  • 8.3.4.1 Собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 2.

  • 8.3.4.2 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - провести сброс настроек, нажав кнопку «DEFAULT SETUP»;

• - установить коэффициент отклонения 1-го канала 5 мВ/дел;

• - в меню «ACQUISITION» выбрать «ENABLED AVERAGING» и ввести количество усреднений, равное 256;

• - ручкой регулировки постоянного смещения установить его равным 400 мВ;

• - в меню «CALIBRATION» в выпадающем списке выбрать «DC» (постоянное напряжение на выходе калибратора), затем установить напряжение 400 мВ в строке «LEVEL».

• 8.3.4.3 Включить на осциллографе функцию автоматических измерений среднего значения напряжения V_avg; в окне «измерения» выбрать «MEASURMENT AREA - ENTIRE DISPLAY».

• 8.3.4.4 Нажать кнопку «CLEAR DISPLAY». После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256, записать показания вольтметра Гд-₊и показания РЬсд+ осциллографа в таблицу 5.

• 8.3.4.5 Ручкой регулировки постоянного смещения установить его равным минус 400 мВ. В меню «CALIBRATION» в выпадающем списке выбрать «DC» (постоянное напряжение на выходе калибратора), затем установить напряжение минус 400 мВ в строке «LEVEL».

• 8.3.4.6 Нажать кнопку «CLEAR DISPLAY». После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256 записать показания вольтметра Ув?- и показания Уосц- осциллографа в таблицу 5.

• 8.3.4.7 Ручкой регулировки постоянного смещения установить его равным 0. В меню «CALIBRATION» в выпадающем списке выбрать «DC» (постоянное напряжение на выходе калибратора), затем установить напряжение 0 в строке «LEVEL».

• 8.3.4.8 Нажать кнопку «CLEAR DISPLAY». После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256 записать показания вольтметра Ед-ои показания Уосцо осциллографа в таблицу 5.

Таблица 5

• 8.3.4.9 Повторить п.п. 8.3.4.2 ± 8.3.4.8, изменяя напряжение на выходе встроенного калибратора и коэффициент отклонения 1-го канала в соответствии с таблицей 5.

• 8.3.4.10 Определить погрешность установки постоянного смещения без учета составляющей дрейфа нуля по формуле по формуле (5):

  Зи_сл1= = max

  Y у - у

  ^у осц- ^у осцо

  Т^г - TZ ВТ- ^У ВТО

  -1 -100;

  С т-^г ъ^{г v} осц- ~ ^осцо

  < ВТ- ~ ВТО

  X

  -1 -100

  7

  (5)

• 8.3.4.11 Для измерений дрейфа нуля отключить все сигналы от входов каналов осциллографа.

• 8.3.4.12 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - повести сброс настроек, нажав кнопку «DEFAULT SETUP»;

• - установить коэффициент отклонения 1-го канала 5 мВ/дел;

• - в меню «ACQUISITION» выбрать «ENABLED AVERAGING» и ввести количество усреднений, равное 256.

• 8.3.4.13 Включить на осциллографе функцию автоматических измерений среднего значения напряжения V_avg ; в окне «измерения» выбрать «MEASURMENT AREA - ENTIRE DISPLAY».

• 8.3.4.14 Нажать кнопку «CLEAR DISPLAY». После достижения показаний счетчика усреднений в верхнем левом углу дисплея значения 256 записать показания вольтметра и показания 8Uo осциллографа в таблицу 6.

Таблица 6

• 8.3.4.15 Повторить п.п. 8.3.4.2 ч- 8.3.4.14 для остальных каналов осциллографа, при этом выключить проверенный канал.

• 8.3.4.16 Определить абсолютную погрешность установки постоянного смещения с учетом дрейфа нуля по формуле (6):

(б)

• 8.3.4.17 Результаты проверки считать положительными, если диапазон установки постоянного смещения (в зависимости от коэффициента отклонения), В:

  от 1 до 39 мВ/дел	±0,4;
  от 40 до 74 мВ/дел	±0,9;
  от 75 до 129 мВ/дел	±1,6;
  от 130 до 239 мВ/дел	±3,0;
  от 240 мВ/дел до 1 В/дел	±4,0

и значения абсолютной погрешности установки постоянного смещения (для диапазона установки коэффициента отклонения от 5 мВ/дел до 1 В/дел) находятся в пределах ± (0,02-Ucm + 0,08-Коткл + 1 мВ).

• 8.3.5 Определение максимального среднеквадратического значения собственных шумов

  • 8.3.5.1 Установить значение коэффициента вертикального отклонения 100 мВ/дел и сместить луч в центральную область экрана.

  • 8.3.5.2 С помощью амплитудных измерений провести определение среднеквадратического значения шума, нажав кнопку V_rms. При измерениях режим накоплений должен быть отключен.

  • 8.3.5.3 Провести измерения на коэффициентах развертки 5 пс/дел, 5 нс/дел, 5 мкс/д ел и 5 мс/дел.

  • 8.3.5.4 Измерения провести для каждого канала. Результаты измерений занести в таблицу 7.

Таблица 7

• 8.3.5.5 Результаты поверки считать положительными, если среднеквадратические значения собственных шумов не превышают значений, указанных в таблице 7 для соответствующей модели осциллографа.

8.3.6 Определение минимального уровня синхронизации от входа внешнего запуска

• 8.3.6.1 Для проверки минимального уровня синхронизации собрать измерительную схему в соответствии с рисунком 6.

Осциллограф

о о о о Q

Г4-192

Рисунок 6

• 8.3.6.2 Установить на выходе генератора сигнал с частотой 100 МГц:

• 8.3.6.3 Выполнить следующие установки осциллографа:

• - провести сброс настроек, нажав кнопку «DEFAULT SETUP»;

• - выбрать источником синхронизации вход внешнего запуска «ЕХТ» в меню «TRIG».

• 8.3.6.4 Установить амплитуду сигнала на выходе генератора 250 мВ.

• 8.3.6.5 Уменьшать амплитуду сигнала на выходе генератора до тех пор, пока происходит запуск и изменяется шумовая дорожка луча в 1 -м канале. Если изображение шумовой дорожки остановилось, подстроить уровень синхронизации. Записать в протокол минимальное значение уровня сигнала, при котором обеспечивается стабильная синхронизация.

• 8.3.6.6 Установить на выходе генератора сигнал частотой 1 ГГц:

• 8.3.6.7 Установить амплитуду сигнала на выходе генератора 550 мВ.

• 8.3.6.8 Уменьшать амплитуду сигнала на выходе генератора до тех пор, пока происходит запуск и изменяется шумовая дорожка луча в 1 -м канале. Если изображение шумовой дорожки остановилось, подстроить уровень синхронизации. Записать в протокол минимальное значение уровня сигнала, при котором обеспечивается стабильная синхронизация.

• 8.3.6.9 Результаты испытаний считать положительными, если обеспечивается синхронизация с амплитудой не более 200 мВ (по сигналу с частотой 100 МГц) и с амплитудой не более 500 мВ (по сигналу с частотой 1 ГГц).

• 9.1 При положительных результатах поверки осциллографа выдается свидетельство установленной формы.

• 9.2 На оборотной стороне свидетельства о поверке записываются результаты поверки.

• 9.3 В случае отрицательных результатов поверки поверяемый осциллограф к дальнейшему применению не допускается. На такой осциллограф выдается извещение об его непригодности к дальнейшей эксплуатации с указанием причин.

Начальник отдела

ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ

Научный сотрудник

ГЦИ СИ «Воентест» 32 ГНИИИ МО РФ

И.М. Малай